JP6870347B2 - 情報処理装置、情報処理プログラムおよび情報処理方法 - Google Patents

情報処理装置、情報処理プログラムおよび情報処理方法 Download PDF

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Description

本技術は、ネットワーク化された制御システムに向けられた情報処理装置、情報処理プログラムおよび情報処理方法に関する。
近年の情報通信技術(ICT:Information and Communication Technology)の進歩に伴って、製造現場で用いられる各種装置のネットワーク化および多機能化が進んでいる。具体的には、PLC(プログラマブルコントローラ)などの制御装置、センサやリレーなどのI/O(Input/Output)デバイス、および、インバータやモータドライバなどのアクチュエータなどをネットワークで接続して一体化するようなシステムが実用化されている。
このような制御システムでは、システム構成時や運転時に発生した不具合を事後的に検証できるように、各種のログ出力機能が搭載されている。例えば、特開2015−176370号公報(特許文献1)は、そのイベントの要因の発生時における制御装置の状態を容易に知ることができる制御システムなどを開示する。
特開2015−176370号公報
ネットワーク化および多機能化された制御システムでは、ネットワーク自体、ならびに、ネットワークに接続される装置およびユニットが互いに関連することなり、何らかの異常要因が発生した場合には、ネットワークのトポロジおよびネットワークに接続される装置間のデータの利用関係などを総合的に検討する必要がある。このようなネットワークを含む制御システムに発生した故障や異常などの要因を容易に特定したいという要望がある。
本発明のある実施の形態に従う情報処理装置は、1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知する検知手段と、制御システムに含まれるネットワークの物理的接続および論理的接続を視覚的に表現する接続構成表現手段と、検知手段により検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの物理的接続および論理的接続に関連付けて出力するイベント出力手段とを含む。
好ましくは、接続構成表現手段は、ユーザ選択に応答して、ネットワークの物理的接続およびネットワークの論理的接続のいずれか一方または両方を視覚的に表現する。
好ましくは、接続構成表現手段は、ユーザ選択に応答して、制御システムの選択された範囲に関連付けられる構成のみを表示する。
好ましくは、ネットワークの物理的接続は、制御システムに含まれる1または複数のネットワークにおける装置の現実の接続関係を含み、ネットワークの論理的接続は、制御システムに含まれるいずれかの制御装置で実行されるユーザプログラムにおいて、制御システムに含まれる他の制御装置が管理するデータを利用する関係を含む。
好ましくは、検知手段は、制御システムで発生したイベントに対応するイベントログを収集するように構成されており、イベント出力手段は、いずれかのオブジェクトの選択に応答して、当該選択されたオブジェクトに関連付けられるイベントログを表示する。
さらに好ましくは、検知手段は、収集したイベントログから、同一の要因に起因して発生したイベントに対応する1または複数のイベントログを抽出するとともに、当該抽出した1または複数のイベントログのうち、当該同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを特定するように構成されている。
さらに好ましくは、イベント出力手段は、いずれかのイベントログの選択に応答して、当該選択されたイベントログと同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを抽出し、当該抽出したイベントログに対応するイベントが発生した箇所を視覚的に示す。
さらに好ましくは、検知手段は、収集したイベントログのうち発生した時刻が近接したイベントログを、同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログとして抽出し、制御システムのネットワーク構成に基づいて、抽出した同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログから、当該同一の要因に起因して発生したイベントを代表するイベントログを抽出する。
本発明の別の実施の形態に従えば、1または複数のネットワークを含む制御システムに接続されるコンピュータで実行される情報処理プログラムが提供される。情報処理プログラムはコンピュータに、1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知するステップと、制御システムに含まれるネットワークの物理的接続および論理的接続を視覚的に表現するステップと、検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの物理的接続および論理的接続に関連付けて出力するステップとを実行させる。
本発明のさらに別の実施の形態に従えば、1または複数のネットワークを含む制御システムに接続される情報処理装置で実行される情報処理方法が提供される。情報処理方法は、1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知するステップと、制御システムに含まれるネットワークの物理的接続および論理的接続を視覚的に表現するステップと、検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの物理的接続および論理的接続に関連付けて出力するステップとを含む。
本発明の実施の形態によれば、ネットワークを含む制御システムに発生した故障や異常などの要因を容易に特定する機能を提供できる。
本実施の形態に係る制御システムの構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システムのPLCの装置構成を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システムのプログラマブルターミナルの装置構成を示す模式図である。 ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。 ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。 ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。 ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。 ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る制御システムの各装置に実装されるイベント監視機能を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る制御システムにおけるイベントログ収集抽出機能を概略する模式図である。 本実施の形態に係る制御システムにおけるイベントログ収集抽出機能の処理例を説明する模式図である。 本実施の形態に係る制御システムにて保持される構成情報のネットワーク構成に係る設定内容の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システムにて保持される構成情報の変数設定に係る設定内容の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供されるイベントログを表示するユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供される制御システムの物理的接続を示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供される制御システムの物理的接続および論理的接続を示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 図15に示すユーザインターフェイス画面に関連付けて発生したイベントを表示する一例を示す図である。 図16に示すユーザインターフェイス画面に関連付けて発生したイベントを表示する一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供されるイベント間の関連性を視覚的に示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにおいて提供される発生したイベントログについて調査を容易化するためのユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供されるドリルダウン表示に係るユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供されるドリルダウン表示に係るユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に係る制御システムにて提供されるドリルダウン表示に係るユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。 本実施の形態に従うイベントログ収集抽出機能に係る処理手順を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
<A.制御システムの構成例>
まず、本実施の形態に係る制御システムの構成例について説明する。図1は、本実施の形態に係る制御システムの構成例を示す模式図である。図1を参照して、制御システム1は、複数のネットワークを有しており、いずれかのネットワークに接続された複数の装置を含む。
図1に示す制御システム1は、一例として、制御装置の典型例であるPLC(プログラマブルコントローラ)100−1〜100−3(以下、これらを「PLC100」と総称することもある。)を含む。PLC100−1〜100−3は、中継装置2およびネットワーク4を介して互いに通信可能に接続されている。ネットワーク4には、表示装置の典型例であるプログラマブルターミナル200およびゲートウェイサーバ300も接続されている。
ネットワーク4としては、一般的なイーサネット(登録商標)を採用してもよいが、ネットワーク内のノード間の通信時間が保証されるプロトコルを採用することが好ましい。ノード間の通信時間が保証されるプロトコルとしては、例えば、EtherCAT(登録商標)やEtherNet/IP(登録商標)などのプロトコルを採用できる。
PLC100−1〜100−3は、それぞれフィールドネットワーク160−1〜160−3(以下、これらを「フィールドネットワーク160」と総称することもある。)を介して、複数の装置と接続される。例えば、PLC100−1は、リモートI/O装置150−1Aおよび150−1Bと接続される。同様に、PLC100−2は、リモートI/O装置150−2Aおよび150−2Bと接続される。同様に、PLC100−3は、リモートI/O装置150−3Aおよび150−3Bと接続される。
フィールドネットワーク160としては、ネットワーク内のノード間の通信時間が保証される(すなわち、定周期通信を行う)プロトコルを採用することが好ましく、例えば、EtherCAT(登録商標)、EtherNet/IP(登録商標)、DeviceNet(登録商標)、CompoNet(登録商標)などのプロトコルを採用できる。フィールドネットワーク160の各々において、PLC100は、定周期通信を管理する「マスターノード」として機能する。以下の説明では、各ネットワークにおいて、当該ネットワークの定周期通信を管理するマスターノード以外のノードを「スレーブノード」とも称す。
図1に示す制御システム1の構成例はあくまでも一例であり、制御装置に限らず、操作ボタンなどの入力装置、センサ、リレー、サーボモータ、インバータといった、任意の装置(以下、「デバイス」とも総称する。)を含むようにしてもよい。また、制御装置の別の一例として、制御対象および関連する機械や設備の安全機能を実現するセーフティコントローラが配置されてもよい。
<B.各装置の装置構成>
次に、制御システム1を構成する各装置の装置構成について説明する。
(b1:PLC100)
図1に示すPLC100は、制御装置の一例であり、ユーザプログラムを実行することで、設備や機械といった制御対象を制御する。図2は、本実施の形態に係る制御システム1のPLC100の装置構成を示す模式図である。
図2を参照して、PLC100では、予めインストールされたユーザプログラムが実行されることで、制御対象に対する制御が実現される。具体的には、図2を参照して、PLC100は、プロセッサ102と、チップセット104と、主メモリ106と、不揮発性メモリ108と、クロック110と、通信インターフェイス112と、メモリカードインターフェイス116と、ネットワークコントローラ120,130と、内部バスコントローラ140とを含む。
プロセッサ102は、不揮発性メモリ108などに格納されているユーザプログラムを読み出して、主メモリ106に展開しつつ、クロック110から供給されるクロックに応じて、ユーザプログラムに含まれる命令を順次実行する。主メモリ106は、DRAMやSRAMなどで構成され、ユーザプログラムや一時データなどを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ108は、フラッシュメモリなどで構成され、ユーザプログラムや各種設定情報を格納する記憶装置である。チップセット104は、プロセッサ102と周辺装置とのデータの遣り取りを支援する回路である。
通信インターフェイス112は、他のPLC100やプログラマブルターミナル200などの外部装置と通信するための回路であり、コネクタ114を介してネットワーク4と物理的に接続される。
メモリカードインターフェイス116には、メモリカード118が装着可能になっており、メモリカード118からのデータ読出しおよびメモリカード118へのデータ書込みを行う。
ネットワークコントローラ120,130は、フィールドネットワーク160を介した他の装置とのデータの遣り取りを制御する。ネットワークコントローラ120,130は、コネクタ128,138を介してフィールドネットワーク160と物理的に接続される。具体的には、ネットワークコントローラ120は、バッファメモリ122と、転送制御回路124と、DMA(Dynamic Memory Access)制御回路126とを含む。同様に、ネットワークコントローラ130は、バッファメモリ132と、転送制御回路134と、DMA制御回路136とを含む。バッファメモリ122,132は、フィールドネットワーク160を転送されるパケットなどを順次格納する。転送制御回路124は、フィールドネットワーク160上へのパケットの送出、および、フィールドネットワーク160からのパケットの受信などを制御する。DMA制御回路126,136は、バッファメモリなどへのアクセスを制御する。
内部バスコントローラ140は、コネクタ148を介して内部バスと物理的に接続されており、PLC100に装着される機能ユニットとの間の内部バスを介したデータの遣り取りを仲介する。具体的には、内部バスコントローラ140は、バッファメモリ142と、転送制御回路144と、DMA制御回路146とを含む。これらの各部位の機能は、ネットワークコントローラ120,130の対応する部位と同様である。
(b2:セーフティコントローラ)
セーフティコントローラの装置構成についても、PLC100の装置構成に準じたものとなっている。但し、セーフティコントローラでは、耐故障性などを高めるために、プロセッサや電源などを二重化した構成が採用されてもよい。また、機能ユニットについても、二重化されていたり、安全機能に必要な装置構成が採用されていたりすることもある。
(b3:リモートI/O装置150)
図1に示すリモートI/O装置150は、制御対象の設備や機械などの状態を示す情報などを収集し、入力データとして、PLC100などの制御装置へ転送するとともに、PLC100での演算により決定された制御出力(以下「出力データ」とも称す。)を制御対象の設備や機械へ指令としてする。
リモートI/O装置150の装置構成は、PLC100の装置構成に準じたものとなっている。但し、リモートI/O装置150では、ユーザプログラムは実行されないので、プロセッサに代えて、ASICやFPGAなどのハードワイヤードな処理回路を用いて実現してもよい。
PLC100およびリモートI/O装置150に装着される機能ユニットは、制御対象の設備や機械などとの間で各種情報を遣り取りするための装置である。機能ユニットは、例えば、デジタル信号を受け取るDI(Digital Input)機能、デジタル信号を出力するDO(Digital Output)機能、アナログ信号を受け取るAI(Analog Input)機能、アナログ信号を出力するAO(Analog Output)機能のうち1または複数の機能を有している。あるいは、機能ユニットとしては、PID(Proportional Integral Derivative)制御やモーション制御といった特殊機能を実装したものを含む。
(b4:プログラマブルターミナル200)
図1に示すプログラマブルターミナル200は、制御システム1に接続される情報処理装置の一例であり、制御システム1に対するHMI(Human Machine Interface)機能を提供する。具体的には、プログラマブルターミナル200は、予め用意された情報処理プログラムに従って、制御システム1にて管理される情報のうち必要な情報を含む各種画面をユーザへ提示するとともに、ユーザ操作を受けて、指定された指令を指定された装置へ出力する。プログラマブルターミナル200は、制御システム1を構成するいずれかの装置に接続されてもよいが、図1に示す構成例においては、中継装置2およびネットワーク4を介してPLC100−1〜100−3へのアクセスを可能に構成した例を示す。別の実装形態として、プログラマブルターミナル200がいずれかのPLC100に直接接続されるようにしてもよい。
図3は、本実施の形態に係る制御システム1のプログラマブルターミナル200の装置構成を示す模式図である。図3を参照して、プログラマブルターミナル200では、予めインストールされた情報処理プログラム(以下、「HMI用プログラム209」とも称す。)が実行されることで、後述するような情報処理が実現されるとともに、ユーザインターフェイス画面が提供される。具体的には、図3を参照して、プログラマブルターミナル200は、プロセッサ202と、チップセット204と、主メモリ206と、不揮発性メモリ208と、クロック210と、通信インターフェイス212と、カメラ214と、操作キー216と、タッチスクリーン220とを含む。
プロセッサ202は、不揮発性メモリ208などに格納されているHMI用プログラム209を読み出して、主メモリ206に展開しつつ、クロック210から供給されるクロックに応じて、HMI用プログラム209に含まれる命令を順次実行する。主メモリ206は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などで構成され、HMI用プログラム209や一時データなどを保持する記憶装置である。不揮発性メモリ208は、フラッシュメモリなどで構成され、HMI用プログラム209や各種設定情報を格納する記憶装置である。チップセット204は、プロセッサ202と周辺装置とのデータの遣り取りを支援する回路である。
通信インターフェイス212は、ネットワーク4を介して他の装置との通信を仲介する。
カメラ214は、プログラマブルターミナル200の表面などに配置され、プログラマブルターミナル200を使用するユーザまたはその周囲を撮像する。カメラ214により撮像された画像は、ユーザ認証などに用いられてもよい。
操作キー216は、プログラマブルターミナル200の表面、側面、裏面などに配置され、ユーザ操作を受付ける。
タッチスクリーン220は、ユーザに対した画像を提示する表示部として機能するとともに、ユーザ操作を受付ける入力部としても機能する。具体的には、タッチスクリーン220は、表示部として機能するディスプレイ222と、ディスプレイ222の表面に配置され、ユーザ操作(すなわち、ディスプレイ222に対するタッチ操作)を受付けるタッチパネル224とを含む。
なお、プロセッサ202によって実行される機能の全部または一部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードワイヤードな処理回路を用いて実現してもよい。
(b5:ゲートウェイサーバ300)
図1に示すゲートウェイサーバ300は、制御システム1に対するHMI機能を、制御システム1の外部に存在するタブレットなどの端末装置400へ提供する。ゲートウェイサーバ300は、制御システム1のネットワーク4とインターネットなどとを接続する情報処理装置であって、端末装置400などからのアクセスに応答して、制御システム1の情報を端末装置400へ提供する。ゲートウェイサーバ300は、一般的には、汎用的なアーキテクチャを有するコンピュータを用いて実現され、Webサーバ機能、データベース機能、各種セキュリティ機能などが実装される。
<C.課題>
制御システム1を構成する各装置は、複数の階層において異常の発生を検知する機能を有している。例えば、ハードウェアに発生し得る何らかの異常、プロセッサでの演算実行に発生し得る何らかの異常(例えば、ウォッチドッグタイマ)、演算処理に用いる変数の更新処理(データ入出力処理)に発生し得る何らかの異常、通信処理に発生し得る何らかの異常などを監視する機能が実装されている。
このような監視機能は、互いに独立して動作し、かつ、制御システム1を構成する装置毎に独立して動作する。そのため、ネットワーク化および多機能化された制御システムでは、同一の要因に起因して、複数の異常が検出されることになる。以下、同一の要因によって多数の異常が検出されるような事例について説明する。
図4〜図8は、ネットワーク化および多機能化された制御システムにおける課題を説明するための模式図である。
図4に示す制御システムにおいては、PLC100Aに対して、ネットワーク161を介してリモートI/O装置150Aが接続されている。リモートI/O装置150には、2つのネットワーク162および163が接続されている。より具体的には、リモートI/O装置150には、ネットワーク162および163と通信するための機能ユニットが装着されている。ネットワーク162には、リモートI/O装置150Bおよび150Cが接続されている。一方、ネットワーク163には、リモートI/O装置150Dが接続されている。
ネットワーク161においては、PLC100Aがマスターノードとして機能し、ネットワーク162および163においては、リモートI/O装置150Aがそれぞれのマスターノードとして機能する。
例えば、図1に示す制御システム1において、リモートI/O装置150AとリモートI/O装置150Bとを接続するネットワーク162において何らかの故障が発生し、通信が断絶したとする。この場合、PLC100Aは、リモートI/O装置150BおよびリモートI/O装置150B以下に接続されているリモートI/O装置(この例では、リモートI/O装置150C)との間で通信ができなくなるので、異常(通信異常)を検知し、異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常X)。
リモートI/O装置150Aにおいては、ネットワーク162を介して通信処理を行う中継部(通信カプラ)が異常(通信異常)を検知し、異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常A)。通信カプラに装着される各機能ユニッ(図4に示す例では、3つ)の各々も異常(通信異常)を検知し、異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常B〜D)。
リモートI/O装置150Bにおいても同様に、ネットワーク162を介して通信処理を行う中継部(通信カプラ)が異常(通信異常)を検知し、異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常E)。通信カプラに装着される各機能ユニット(図4に示す例では、3つ)の各々も異常(通信異常)を検知し、異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常F〜H)。
図5(A)には、図4に示す制御システムにおいて発生されたイベントログの一例を示す。図5(A)に示す例では、イベント発生時刻、イベントの発生源、発生したイベントの内容、対応するイベントコードなどが記録される。図5(A)に示すように、一連のイベントログが近似した時刻に一斉に発生することになる。
すなわち、リモートI/O装置150AとリモートI/O装置150Bとの間では、互いの関係を監視しておらず、また、各リモートI/O装置において機能ユニットの間でも互いの関係を監視していない。その結果、ネットワーク162に接続されている各装置および各機能ユニットがそれぞれ独自に異常を検知する。
特に、リモートI/O装置を構成する通知カプラには、様々な機能ユニットが装着されるため、装着された機能ユニットの数だけ異常メッセージまたはイベントログが発生することになる。
図6に示す制御システムにおいては、一例として、リモートI/O装置150Bに装着される機能ユニットと、リモートI/O装置150Dに装着されるいくつかの機能ユニットとの間に論理的接続(以下、「コネクション」とも記す。)170が存在している例を示す。
本明細書において、ネットワークの「論理的接続」とは、異なる装置または機能ユニット間で一方の保持する情報を他方が利用または参照するような関係を総称する用語である。このような論理的接続は、ユーザプログラムなどのアプリケーションのレイヤで行われることもあるし、それより上位のレイヤまたは下位のレイヤで行われることもある。典型的には、ネットワークの「論理的接続」は、制御システムに含まれるいずれかの制御装置で実行されるユーザプログラムにおいて、制御システムに含まれる他の制御装置が管理するデータを利用する関係を含む。一方、本明細書において、ネットワークの「物理的接続」とは、制御システムに含まれる1または複数のネットワークにおける装置の現実の接続関係を含む。
図7には、論理的接続を含むアプリケーションの一例を示す。図7に示すラダー形式のプログラムは、例えば、いずれかの機能ユニットで実行されるユーザプログラムまたはシステムプログラムの一部として含まれてもよい。なお、ラダー形式に限らず、任意の形式のプログラムが採用される。このプログラムにおいては、例えば、当該プログラムが実行される機能ユニットに入力されるローカル信号171,172と、他の機能ユニットが管理するリモート信号173,174との論理演算によって、最終的な出力175,176が決定されている。
図7に示すプログラムにおいては、リモート信号173,174がなければ、演算処理を実行できないので、参照先(コネクション先)の信号を取得できない場合には、プログラムの実行エラーということで異常を発生し得る。
再度図6を参照して、装置間または機能ユニット間に何らかのコネクションが設定されている場合には、リモートI/O装置150AとリモートI/O装置150Bとを接続するネットワーク162において何らかの故障が発生すると、当該コネクションが設定されていない場合(図4)に比較して、当該コネクションに関する異常が検知され、より多くの異常メッセージまたはイベントログを発生する(異常Iおよび異常J)。
図5(B)には、図6に示す制御システムにおいて発生されたイベントログの一例を示す。図5(B)に示す例では、図5(A)に示す例に比較して、異常Iおよび異常Jに対応するイベントログがさらに発生していることが分かる。
図8には、図7に比較して、より多くのコネクションが設定されている構成例を示す。図8に示す制御システムにおいては、コネクション170に加えて、コネクション177が設定されている。図8に示すように、より多くのコネクションが設定されることで、ネットワークに何らかの異常が発生すると、コネクションに関連してより多くの異常が検知され、発生する異常メッセージまたはイベントログのより多くなる(異常Kおよび異常L)。
以上のように、ネットワーク化および多機能化された制御システムにおいては、同一の要因に起因して、複数の異常メッセージまたはイベントログが発生し得る。制御システムの構成を熟知しており、十分な専門知識を有しているユーザであれば、異常Xおよび他の異常が発生した時刻などから、異常A〜異常Hは、異常Xを生じさせた要因と共通の要因によって引き起こされたものであると判断できるかもしれないが、そうでなければ、異常Xおよび異常A〜異常Hの各々について原因を究明するような処理を行う可能性もある。
また、図6および図8に示すように、何らかの要因に起因して、互いにコネクションが設定されている装置または機能ユニットから発生した異常メッセージまたはイベントログについては、ソースプログラムや参照関係などを追いながら解析する必要が生じる。このような状況になると、何らかの異常が発生したことの要因を特定することは容易ではない。
<D.イベントログ収集抽出機能>
上述したように、ネットワーク化および多機能化された制御システムでは、同一の要因に起因して多数の異常メッセージまたはイベントログが同時多発的に発生し、原因となった要因を特定することが難しい。そこで、本実施の形態においては、ネットワーク化された制御システムにおいて、発生した要因の特定を容易化する機能(以下、「イベントログ収集抽出機能」とも称す。)を提供する。
図9は、本実施の形態に係る制御システムの各装置に実装されるイベント監視機能を説明するための模式図である。図9を参照して、例えば、ハードウェア監視機能、ネットワーク監視機能、アプリケーション監視機能が実装されてもよい。
ハードウェア監視機能は、各装置を構成するハードウェア(プロセッサやメモリなど)の状態や異常の有無を監視する機能であり、例えば、ウォッチドッグタイマ(WDT)、メモリチェックロジック、温度監視センサなどを用いて実現される。
ネットワーク監視機能は、各装置と他の装置とを接続するネットワークの状態および異常の有無を監視する機能であり、例えば、構成情報との整合性チェック、コネクション状態監視、送受信監視(送信データロスやACKチェックなど)といったロジックを用いて実現される。
アプリケーション監視機能は、各装置で実行されるソフトウェアで発生するエラーや異常などを監視する機能であり、例えば、ユーザプログラムの実行周期のチェック、入力変数の更新状態のチェック、出力変数の更新状態のチェックなどを用いて実現される。
さらに、セーフティコントローラなどにおいては、セーフティコンポーネントへの指令の出力に対応するフィードバック信号の有無などの整合性についてもチェックされてもよい。
図9に示す各監視機能は例示であり、すべての監視機能を実装する必要は必ずしもなく、制御システムに要求される性能などに応じて、適宜実装されればよい。このように、イベントログは、制御システムを構成するハードウェアの異常、制御システムに含まれるネットワークの異常、および、制御システムで実行されるアプリケーションの異常の少なくともいずれかに応じて発行されるようにしてもよい。
このようなイベント監視機能によって生成されるイベントログに対する収集および抽出機能について説明する。図10は、本実施の形態に係る制御システムにおけるイベントログ収集抽出機能を概略する模式図である。図10には、一例として、図4に示す制御システムに対応する構成例をベースとして、イベントログ収集抽出機能をプログラマブルターミナル200に実装した例を示す。
図10を参照して、PLC100Aは、自装置のハードウェアの状態や、ユーザプログラムの実行などで発生する異常や故障などのイベントを検知する機能とともに、マスターノードとしてネットワーク161またはネットワーク161に接続される各装置で発生する異常などのイベントを検知する機能を有している。PLC100Aが検知した異常に応じてイベントログ101Aが生成される。
ネットワークに接続されるスレーブノードであるリモートI/O装置150A〜150Dの各々においても、自装置で発生する異常やネットワークで発生する異常を検知すると、イベントログ151A〜151Dが生成される。
プログラマブルターミナル200は、これらのイベントログ101A,151A〜151Dを収集する。すなわち、プログラマブルターミナル200は、イベントログ収集抽出機能として、1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントに対応するイベントログを収集する。プログラマブルターミナル200は、イベントログを収集することで、1または複数のネットワークを含む制御システムで発生した異常や故障などのイベントを検知することができる。イベントログの収集は、プログラマブルターミナル200が制御システムを構成する各装置にアクセスして収集するようにしてもよいし、制御システムを構成する各装置がイベントログをプログラマブルターミナル200へ転送させることで収集するようにしてもよい。すなわち、本明細書における「イベントログの収集」との用語は、収集する主体がイベントログを自発的に取得する場合だけではなく、他の主体から送信されるイベントログを受動的に受信する場合を含み得る。
プログラマブルターミナル200は、イベントログ収集抽出機能として、収集したイベントログ集合241から、同一の要因に起因して発生したイベントに対応する1または複数のイベントログを抽出する。さらに、プログラマブルターミナル200は、抽出した1または複数のイベントログのうち、当該同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを特定する。
より具体的には、プログラマブルターミナル200は、各イベントログの発生した時刻およびネットワークの構成情報103A(典型的には、ネットワークのマスターノードが保持している)などを参照することで、複数のイベントログのうち、発生の起因となった要因を共通にするものをグループ化する。例えば、複数のイベントログのうち、ある共通の要因に起因したイベントログを主のイベントログ242として分類し、主のイベントログの各々に関連付けて、同一の要因に起因して副次的に発生したイベントログを副次のイベントログ243として分類する。このように、同一の要因に起因して分類された主のイベントログ242および副次のイベントログ243の関係に基づいて、後述するようなユーザインターフェイス画面が提供される。主のイベントログは、同一の要因に起因して発生した複数のイベントを代表するイベントに対応するものであり、当該要因を特定するために有効なイベントログが選択されることが好ましい。
図11は、本実施の形態に係る制御システムにおけるイベントログ収集抽出機能の処理例を説明する模式図である。図11を参照して、収集されたイベントログ集合241に対して、発生時刻でイベントログを分類する。イベントログ収集抽出機能は、収集したイベントログ集合241のうち発生した時刻が近接したイベントログを、同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログとして抽出する。例えば、発生時刻の差が所定時間内(例えば、1〜2秒)であるイベントログをグルーピングして、それぞれのグループを作成する。1つのイベントログしか含まないグループについては、そのまま主のイベントログ242として決定する。
一方、複数のイベントログを含むグループについては、例えば、構成情報などを参照して、当該グループに含まれるイベントログのうち、ネットワークのより上位で発生したイベントログを主のイベントログ242として決定するとともに、それ以外のイベントログを副次のイベントログ243として決定する。このように、イベントログ収集抽出機能は、制御システムのネットワーク構成に基づいて、抽出した同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログから、当該同一の要因に起因して発生したイベントを代表するイベントログを抽出する。
このような主と副次との関係を示す情報とともに、これらのイベントログが管理される。
ここで、PLC100Aなどにて保持される構成情報103Aの一例について説明する。図12は、本実施の形態に係る制御システムにて保持される構成情報103Aのネットワーク構成に係る設定内容の一例を示す模式図である。図13は、本実施の形態に係る制御システムにて保持される構成情報103Aの変数設定に係る設定内容の一例を示す模式図である。
図12に示すような構成情報103Aを用いて、制御システムに含まれるネットワークの接続関係およびネットワークに接続される装置が定義される。具体的には、ネットワークに接続される各装置に関連付けて、ネットワークの識別情報1031およびアドレス1032が定義される。いくつかの装置は、サブネットワークを構成するので、サブネットワークを構成する装置に関連付けて、サブネットワークの識別情報1033が定義される。さらに、各装置の種別を示すデバイスタイプ1034およびコメント1035が定義される。このような構成情報103Aを参照することで、ネットワークの物理的接続を把握することができる。
なお、構成情報103Aの設定内容と現実の物理的接続とが一致しているか否かを監視し、一致しない場合には、構成異常であると判断するようにしてもよい。
さらに、図13に示すような構成情報103Aを用いて、制御システムに含まれる論理的接続(コネクション)が定義される。具体的には、ユーザプログラムで利用される変数名を指定する変数定義1036と、対応する変数のデータ型を示す変数型定義1037と、対応する変数に割り当てられるデバイスの位置を示す参照アドレス1038とを含む。対応する変数がユーザプログラムを実行する装置上のデバイスから取得される値である場合には、参照アドレス1038には当該装置に装着される機能ユニットなどを特定する情報が設定される。一方、対応する変数がネットワーク上の他の装置に装着されるデバイスなどから取得される値である場合には、対応する変数定義1039において、参照先の装置またはネットワークで利用可能な変数名が指定される。
図13に示すような構成情報103Aにてローカル変数とリモート変数とを対応付けることで、制御システム内にコネクションを設定できる。
<E.ユーザインターフェイス画面>
次に、上述したようなイベントログ収集抽出機能を利用して、プログラマブルターミナル200にて提供されるユーザインターフェイス画面の一例について説明する。
(e1:イベントログの表示)
まず、イベントログ収集抽出機能により抽出される、同一の要因に起因した複数のイベントログの種別に応じた表示の一例について説明する。図14は、本実施の形態に係る制御システムにて提供されるイベントログを表示するユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。
ユーザ操作に応じて、図14(A)に示すような、主のイベントログ552の一覧表示を含むユーザインターフェイス画面550が提供される。ユーザインターフェイス画面550において、いずれかの主のイベントログが選択されると、当該選択された主のイベントログに関連付けられる副次のイベントログが存在している場合には、図14(B)に示すような、選択されたイベントログに関連付けられる副次のイベントログ554がプルダウン表示される。
図14(A)および図14(B)に示すように、プログラマブルターミナル200は、情報の出力機能として、同一の要因に起因して発生したイベントを代表するイベントログと、当該同一の要因に起因して発生したそれ以外のイベントに対応するイベントログとを区別して出力する。すなわち、図14(A)に示すように、初期状態として、各要因を代表するイベントログのみを表示するようにしてもよい。初期状態に続いて、図14(B)に示すように、いずれかの要因を代表するイベントログの選択に応じて、当該選択された要因に起因して発生した他のイベントに対応するイベントログを出力するようにしてもよい。このとき、図14(B)に示すように、選択された要因を代表するイベントログ(主のイベントログ)と、当該要因に起因して発生した他のイベントに対応するイベントログ(副次のイベントログ)とを階層的に表現してもよい。あるいは、主のイベントログと、副次のイベントログとの間で表示態様(例えば、文字サイズ、文字サイズ、文字色、フォント種別など)を異ならせてもよい。
このような、イベントログを2段階に分けて表示するユーザインターフェイス画面を提供することで、同一の要因に起因して多数のイベントログが発生するような場合であっても、発生したイベントログを整理することができ、原因究明の容易化を実現できる。
(e2:制御システムの物理的接続および論理的接続の表示)
次に、制御システムの物理的接続および論理的接続を表示するユーザインターフェイス画面について説明する。図15は、本実施の形態に係る制御システムにて提供される制御システムの物理的接続を示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。図16は、本実施の形態に係る制御システムにて提供される制御システムの物理的接続および論理的接続を示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。
図15に示すユーザインターフェイス画面500Aにおいては、対象となる制御システムを構成する各装置が模式的に示されており、装置間に設けられている物理的接続504も併せて表示されている。図16に示すユーザインターフェイス画面500Bにおいても、対象となる制御システムを構成する各装置が模式的に示されており、装置間に設けられている物理的接続504に加えて、論理的接続506も視覚化されている。
ユーザインターフェイス画面500Aおよび500Bは、表示切替ダイアログ502を含んでおり、この表示切替ダイアログ502に対するユーザ選択に応答して、「物理的接続」のみ、「論理的接続」のみ、ならびに、「物理的接続」および「論理的接続」の組み合わせのいずれかが任意に選択されるようになっている。すなわち、図15には、「物理的接続」のみが選択されている例が示されており、図16には、「物理的接続」および「論理的接続」の組み合わせが選択されている例が示されている。
図15および図16に示すように、プログラマブルターミナル200は、接続構成を表現する機能として、制御システムに含まれるネットワークの物理的接続および論理的接続を視覚的に表現する。図15および図16に示すような、物理的接続および論理的接続の視覚的な表現は、図12および図13に例示されるような構成情報などに基づいて実現される。このとき、表示切替ダイアログ502に対するユーザ選択に応答して、プログラマブルターミナル200は、ネットワークの物理的接続およびネットワークの論理的接続のいずれか一方または両方を視覚的に表現できるようにしてもよい。そして、プログラマブルターミナル200は、図15および図16に示すような視覚的な表現を利用して、以下に図示するような、制御システムで発生したイベントをユーザへ通知する。
(e3:制御システムで発生したイベントの表示)
次に、イベントログ収集抽出機能によって収集されたイベントログを視覚的に表示する構成例について説明する。図17は、図15に示すユーザインターフェイス画面に関連付けて発生したイベントを表示する一例を示す図である。図18は、図16に示すユーザインターフェイス画面に関連付けて発生したイベントを表示する一例を示す図である。
図17に示すユーザインターフェイス画面500Cは、図15に示すユーザインターフェイス画面500A上に、収集された各イベントログをその発生位置に関連付けてオーバレイ表示したものに相当する。図18に示すユーザインターフェイス画面500Dは、図16に示すユーザインターフェイス画面500B上に、収集された各イベントログをその発生位置に関連付けてオーバレイ表示したものに相当する。図17および図18に示すユーザインターフェイス画面のいずれにおいても、発生したイベントを示す故障オブジェクト508が発生した位置に対応付けて表示されている。
図17および図18に示すように、プログラマブルターミナル200は、イベントを出力する機能として、検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの物理的接続および論理的接続に関連付けて出力する。このように、制御システムに含まれるネットワークの物理的接続および論理的接続に関連付けて、発生した異常などのイベントを表示することで、要因を特定するために、いずれの部位を確認すべきかについて容易に特定できる。
(e4:制御システムで発生した異常の要因の追求)
次に、イベントログ収集抽出機能によって同一の要因に起因していると判断されたイベントログの関係を視覚的に表示する例について説明する。
図19は、本実施の形態に係る制御システムにて提供されるイベント間の関連性を視覚的に示すユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。図19に示すユーザインターフェイス画面500Eにおいて、いずれかの故障オブジェクト510が選択された場合、当該選択された故障オブジェクト510に対応付けられているイベントログが副次のものであれば、関連付けられている主のイベントログを示す故障オブジェクト512がその発生した位置に対応付けて表示される。
このようなユーザインターフェイス画面を提供することで、同一の要因に起因して複数のイベントログが発生した場合に、それら複数のイベントログのうち、主のイベントログと副次のイベントログとをユーザに意識させることなく、本来の原因の究明をより容易化できる。
図20は、本実施の形態に係る制御システムにおいて提供される発生したイベントログについて調査を容易化するためのユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。図20に示すユーザインターフェイス画面500Fにおいて、いずれかの装置(図20に示す例では、オブジェクト520)をユーザが選択すると、当該装置で発生した、または、当該装置に関連付けられるイベントリスト522が表示される。このように、プログラマブルターミナル200は、イベントの出力機能として、いずれかのオブジェクトの選択に応答して、当該選択されたオブジェクトに関連付けられるイベントログを表示する。
イベントリスト522内にリスト表示されるいずれかのイベントログが選択されると、当該イベントログが発生した部位に関連付けて、対応する故障オブジェクト526が表示される。さらに、故障オブジェクト526が選択された場合、当該選択された故障オブジェクト526に対応付けられているイベントログが副次のものであれば、関連付けられている主のイベントログを示す故障オブジェクト528がその発生した位置に対応付けて表示される。このように、プログラマブルターミナル200は、イベントの出力機能として、いずれかのイベントログの選択に応答して、当該選択されたイベントログと同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを抽出し、当該抽出したイベントログに対応するイベントが発生した箇所を視覚的に示す。
図20に示すような一連のユーザ操作手順によって、いずれかの装置に何らかの故障が発生した場合に、当該故障に関連付けられるイベントログを順次追っていくことで、本来の原因を容易に特定することができる。
(e5:ドリルダウン表示)
次に、制御システム1に生じているイベントの把握、および、そのイベントの原因の究明を支援するために、ドリルダウン表示を提供してもよい。すなわち、プログラマブルターミナル200は、ユーザ選択に応答して、制御システム1の選択された範囲に関連付けられる構成のみを順次表示するようにしてもよい。図21〜図23は、本実施の形態に係る制御システムにて提供されるドリルダウン表示に係るユーザインターフェイス画面の一例を示す図である。
図21に示すユーザインターフェイス画面500Gにおいては、制御監視対象の制御システム1を構成する装置全体が模式的に示されている。このような模式的に示されている制御システム1では、何らかの異常などのイベントが発生している装置にその内容を示すオブジェクト530が表示されていてもよい。図21に示すユーザインターフェイス画面500Gにおいて、図中右端のPLCにて異常が発生しており、その異常を示すオブジェクト530をユーザが選択すると、図22に示すように、選択されたPLCを中心とする範囲(図21の範囲532に相当)について、制御システム1が拡大表示される。
図22に示すユーザインターフェイス画面500Hにおいては、選択されたPLCにネットワーク接続されるスレーブノードの装置なども模式的に表示されている。各装置において、何らかのイベントが発生していれば、当該発生したイベントの内容を示すオブジェクトが表示されていてもよい。
例えば、ユーザがPLCを模式的に示すオブジェクトを選択すると、当該選択されたPLCについてのプロフィールおよびイベントログを含むサブウィンドウ540が表示されてもよい。さらに、ユーザが中右側のPLCを選択すると、図23に示すように、選択されたPLCを中心とする範囲(図22の範囲542に相当)について、制御システム1が拡大表示される。
図23に示すユーザインターフェイス画面500Iにおいては、選択されたPLCにネットワーク接続されるリモートI/O装置の接続構成および型式なども模式的に表示されている。各部位(各機能ユニットなど)において、何らかのイベントが発生していれば、当該発生したイベントの内容を示すオブジェクトが表示される。
例えば、オブジェクト544は、ネットワークに発生した注意イベントに関連付けて表示されており、オブジェクト544が選択されると、そのイベントの内容、図23に示す例では、通信時に発生したエラー回数を示す、「エラーカウンタ:255」とのメッセージが表示される。同様に、オブジェクト552は、ネットワークに発生した異常イベントに関連付けて表示されており、オブジェクト552が選択されると、そのイベントの内容、図23に示す例では、通信回線が切断されていることを示す、「断線検知」とのメッセージが表示される。
また、オブジェクト554は、対象となる装置がネットワークから一時的に離脱している状態を示すオブジェクトである。
オブジェクト546は、機能ユニットに発生した異常イベントに関連付けて表示されており、オブジェクト546が選択されると、そのイベントの内容、図23に示す例では、コネクション先のデータを取得できなかったことを示す、「セーフティプロセスデータ通信タイムアウト」を示すオブジェクト548が表示される。さらに、このオブジェクト548をユーザが選択すると、発生した異常イベントに対するトラブルシュートの手順を示すオブジェクト550が表示される。
このような発生した異常と、当該異常に対するトラブルシュートの手順とについては、予め格納されており、発生したイベントのイベントコードなどに基づいて検索されて、表示される。
なお、図23には、説明の便宜上、すべての情報が一斉に表示される形態について例示しているが、これに限らず、任意のタイミングで情報を表示するようにしてもよい。
図21〜図23に示すように、制御および監視対象の制御システムの全体を外観するユーザインターフェイス画面から、ユーザ選択に応じて順次表示する内容を詳細化するというドリルダウン表示を採用することで、制御システムに発生した何らかのイベントに対する原因究明などを容易化できる。
<F.処理手順>
次に、本実施の形態に従うイベントログ収集抽出機能に係る処理手順について説明する。図24は、本実施の形態に従うイベントログ収集抽出機能に係る処理手順を示すフローチャートである。図24に示す各ステップは、典型的には、プログラマブルターミナル200が予めインストールされた情報処理プログラム(図2に示す、HMI用プログラム209)を実行することで、実現される。
図24を参照して、プログラマブルターミナル200は、所定のイベントログ収集条件が成立すると(ステップS100においてYESの場合)、対象の制御システムで発生したイベントログを収集する(ステップS102)。所定のイベントログ収集条件が成立していなければ(ステップS100においてNOの場合)、ステップS100の処理が繰返される。イベントログ収集条件としては、予め定められた周期が到来したか否かであってもよいし、制御システムを構成するいずれかの装置からイベントログを受信したか否かであってもよい。
続いて、プログラマブルターミナル200は、収集した複数のイベントログから同一の要因に起因した1または複数のイベントログを抽出するとともに、当該同一の要因に起因したイベントログを代表するものを当該抽出したイベントログから特定する。具体的には、プログラマブルターミナル200は、収集した複数のイベントログの発生時刻に基づいてイベントログをグルーピングする(ステップS104)。グルーピングされたグループのうち、複数のイベントログを含むグループについては、構成情報などを参照して、主のイベントログ、および、それ以外の副次のイベントログに分類する(ステップS106)。
そして、プログラマブルターミナル200は、ユーザ操作に応答して、同一の要因を代表するイベントログ(主のイベントログ)と当該同一の要因に起因した他のイベントログ(副次のイベントログ)とを区別して出力する(例えば、図14に示すユーザインターフェイス画面550)(ステップS108)。
さらに、プログラマブルターミナル200は、ユーザ操作に応答して、ステップS106において分類したイベントログに基づく各種ユーザインターフェイス画面を提供する(ステップS110)。そして、ステップS100以下の処理が繰返される。
<G.変形例>
上述の実施の形態においては、プログラマブルターミナル200がイベントログ収集抽出機能に必要な処理のすべてを実現する構成について例示したが、これに限らず、他の装置(例えば、ネットワーク接続されている各PLC)と連携して必要な処理を実現してもよいし、上位のサーバ装置と連携して実現してもよい。さらに、上位サーバ装置が単体で実現してもよいし、例えば、マスターノードとして機能するPLCが必要なすべての処理を実行するようにしてもよい。
あるいは、図1に示すようなタブレットなどの端末装置400上に必要な情報を提示する場合には、端末装置400およびゲートウェイサーバ300のうち少なくとも一部に、必要な処理を実行するような機能を実装してもよい。
本実施の形態に従うイベントログ収集抽出機能については、対象となる制御システムの構成、制御システムの情報処理能力、ネットワークの通信能力、要求される速度、要求されるセキュア度などに応じて、任意の実装形態を採用することができる。
<H.まとめ>
本実施の形態によれば、以下のような課題を解決することができる。
第1に、図4〜図6および図8などを参照して説明したように、同一の要因に起因して複数のイベントが発生し、その複数のイベントに対応して、ほぼ同時刻にイベントログが大量に発生する場合がある。このような大量に発生したイベントログから問題を絞り込み、要因を特定するためには、高度な知識および検証時間が必要になる。特に、ネットワーク技術の進展により、1または複数のネットワークを有する制御システムにおいて複数のアプリケーションが並列的に実行される環境が実現されつつある。このような環境においては、同一の要因に対して、各アプリケーションが異常をそれぞれ検知するため、何らかの異常や不具合が生じたときに、発生するイベントログの数は増大する傾向にある。
このような同時発生的に生じる大量のイベントログに対して、本実施の形態に従うイベントログ収集抽出機能を適用することで、大量のイベントログを発生させた原因の究明を容易化することができる。
第2に、ネットワークに生じた異常のトラブルシュートは、物理的接続(トポロジ構成)、論理的接続(マスター・スレーブ間のコネクション関係)、発生時刻の関係などの情報を組み合わせて分析する必要がある。特に、物理的接続および論理的接続の両面からの検討が必要である。このような検討に際して、イベントログの一覧表示だけでは、物理的接続および論理的接続の関係を検討するには限界がある。また、ユーザは、イベントログの内容に加えて、各種必要な情報を考慮する必要があるが、イベントログ以外の必要な情報は分散しており、必要な情報を統合して検討することは容易ではない。
このような課題に対して、本実施の形態に従う制御システムが提供するユーザインターフェイスによれば、物理的接続および論理的接続の両方を一見して把握できるように視覚化されており、かつ、その視覚化された物理的接続および論理的接続に対応付けて、検知されたイベント(イベントログ)が視覚的に表示される。このような原因究明に必要な情報を視覚化して一元的にユーザへ提供することで、何らかの異常または故障が発生した場合などにおいて、その原因の究明を容易化することができる。
第3に、複数の制御装置が関連する異常または故障が発生した場合には、関連する複数の装置に対してネットワーク横断的に診断が必要である。一般的な故障解析ツールでは、装置単体の状態などを把握することができないが、本実施の形態に従う制御システムによれば、複数の装置にまたがる制御システム全体または一部の状態や発生したイベントログなどをトータルで表示するユーザインターフェイス画面が提供される。このようなユーザインターフェイス画面を参照することで、複数の装置が関与するような異常または故障であっても、その要因をより容易に特定することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 制御システム、2 中継装置、4,161,162,163 ネットワーク、100,100A PLC、101A,151A,151D,242,243,552,554 イベントログ、102,202 プロセッサ、103A 構成情報、104,204 チップセット、106,206 主メモリ、108,208 不揮発性メモリ、110,210 クロック、112,212 通信インターフェイス、114,128,138,148 コネクタ、116 メモリカードインターフェイス、118 メモリカード、120,130 ネットワークコントローラ、122,132,142 バッファメモリ、124,134,144 転送制御回路、126,136,146 DMA制御回路、140 内部バスコントローラ、150,150A,150B,150C,150D リモートI/O装置、160 フィールドネットワーク、170,177 コネクション、171,172 ローカル信号、173,174 リモート信号、175,176 出力、200 プログラマブルターミナル、209 HMI用プログラム、214 カメラ、216 操作キー、220 タッチスクリーン、222 ディスプレイ、224 タッチパネル、241 イベントログ集合、300 ゲートウェイサーバ、400 端末装置。

Claims (9)

  1. 1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知する検知手段と、
    前記制御システムに含まれるネットワークの接関係を視覚的に表現する接続構成表現手段と、
    前記検知手段により検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの接関係に関連付けて出力するイベント出力手段とを備え
    前記接続構成表現手段は、前記制御システムを構成する装置を示す表現上に、ユーザ選択に応答して、前記ネットワークの物理的接続と、前記ネットワークの論理的接続と、前記ネットワークの物理的接続および論理的接続の両方とのうち、1つを視覚的に表現可能に構成されている、情報処理装置。
  2. 前記接続構成表現手段は、ユーザ選択に応答して、前記制御システムの選択された範囲に関連付けられる構成のみを表示する、請求項に記載の情報処理装置。
  3. 前記ネットワークの物理的接続は、前記制御システムに含まれる1または複数のネットワークにおける装置の現実の接続関係を含み、
    前記ネットワークの論理的接続は、前記制御システムに含まれるいずれかの制御装置で実行されるユーザプログラムにおいて、前記制御システムに含まれる他の制御装置が管理するデータを利用する関係を含む、請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. 前記検知手段は、前記制御システムで発生したイベントに対応するイベントログを収集するように構成されており、
    前記イベント出力手段は、いずれかのオブジェクトの選択に応答して、当該選択されたオブジェクトに関連付けられるイベントログを表示する、請求項1〜のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  5. 前記検知手段は、前記収集したイベントログから、同一の要因に起因して発生したイベントに対応する1または複数のイベントログを抽出するとともに、当該抽出した1または複数のイベントログのうち、当該同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを特定するように構成されている、請求項に記載の情報処理装置。
  6. 前記イベント出力手段は、いずれかのイベントログの選択に応答して、当該選択されたイベントログと同一の要因に起因したイベントを代表するイベントログを抽出し、当該抽出したイベントログに対応するイベントが発生した箇所を視覚的に示す、請求項に記載の情報処理装置。
  7. 前記検知手段は、
    前記収集したイベントログのうち発生した時刻が近接したイベントログを、同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログとして抽出し、
    前記制御システムのネットワーク構成に基づいて、前記抽出した同一の要因に起因して発生したイベントに対応するイベントログから、当該同一の要因に起因して発生したイベントを代表するイベントログを抽出する、請求項またはに記載の情報処理装置。
  8. 1または複数のネットワークを含む制御システムに接続されるコンピュータで実行される情報処理プログラムであって、前記情報処理プログラムは前記コンピュータに
    1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知するステップと、
    前記制御システムに含まれるネットワークの接関係を視覚的に表現するステップと、
    前記検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの接関係に関連付けて出力するステップとを実行させ
    前記視覚的に表現するステップは、前記制御システムを構成する装置を示す表現上に、ユーザ選択に応答して、前記ネットワークの物理的接続と、前記ネットワークの論理的接続と、前記ネットワークの物理的接続および論理的接続の両方とのうち、1つを視覚的に表現するステップを含む、情報処理プログラム。
  9. 1または複数のネットワークを含む制御システムに接続される情報処理装置で実行される情報処理方法であって、
    1または複数のネットワークを含む制御システムで発生したイベントを検知するステップと、
    前記制御システムに含まれるネットワークの接関係を視覚的に表現するステップと、
    前記検知されたイベントを、当該イベントの発生した箇所に応じて、視覚的に表現されるネットワークの接関係に関連付けて出力するステップとを備え
    前記視覚的に表現するステップは、前記制御システムを構成する装置を示す表現上に、ユーザ選択に応答して、前記ネットワークの物理的接続と、前記ネットワークの論理的接続と、前記ネットワークの物理的接続および論理的接続の両方とのうち、1つを視覚的に表現するステップを含む、情報処理方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11831492B2 (en) * 2016-08-16 2023-11-28 Nicira, Inc. Group-based network event notification
JP7099352B2 (ja) * 2019-02-14 2022-07-12 オムロン株式会社 制御システム
JP7040484B2 (ja) * 2019-03-14 2022-03-23 オムロン株式会社 制御システム、サポート装置、およびサポートプログラム
JP7226008B2 (ja) 2019-03-26 2023-02-21 オムロン株式会社 管理装置、支援装置、管理方法、管理プログラムおよび記録媒体
JP7010268B2 (ja) * 2019-04-19 2022-01-26 オムロン株式会社 通信監視システムおよび通信監視方法
JP7099635B2 (ja) * 2019-06-25 2022-07-12 東芝三菱電機産業システム株式会社 データ収集装置、プラント監視システムおよびデータ収集方法
JP7375360B2 (ja) * 2019-08-02 2023-11-08 オムロン株式会社 ネットワークシステム、情報処理装置、および情報処理方法
JP7408366B2 (ja) * 2019-12-06 2024-01-05 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 機器管理装置、機器管理システム及び機器管理方法
CN112668159A (zh) * 2020-12-15 2021-04-16 交控科技股份有限公司 基于改进fmea系统日志文件的故障排查方法和装置
CN112968819B (zh) * 2021-01-18 2022-07-22 珠海格力电器股份有限公司 基于tof的家电设备控制方法及装置
JP2022180157A (ja) 2021-05-24 2022-12-06 オムロン株式会社 制御装置、ロギング方法およびプログラム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100524130C (zh) * 2001-03-01 2009-08-05 费舍-柔斯芒特系统股份有限公司 自动工作命令/部件命令生成和跟踪
US7899915B2 (en) * 2002-05-10 2011-03-01 Richard Reisman Method and apparatus for browsing using multiple coordinated device sets
US20050188108A1 (en) * 2002-10-31 2005-08-25 Volera, Inc. Enriched tree for a content distribution network
US7603481B2 (en) * 2002-10-31 2009-10-13 Novell, Inc. Dynamic routing through a content distribution network
JP2005235176A (ja) * 2004-01-20 2005-09-02 Fujitsu Ltd 計算機の構成表示方法
JP2006031109A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Ntt Docomo Inc 管理システム及び管理方法
JP4461485B2 (ja) * 2005-04-05 2010-05-12 株式会社ジェイテクト 分散制御装置
US8700772B2 (en) * 2006-05-03 2014-04-15 Cloud Systems, Inc. System and method for automating the management, routing, and control of multiple devices and inter-device connections
JP2009017625A (ja) * 2007-07-02 2009-01-22 Chugoku Electric Power Co Inc:The 電力系統監視システムおよび電力系統監視方法
CN101136783B (zh) * 2007-10-15 2010-06-02 中兴通讯股份有限公司 一种网管系统配置数据的备份、恢复方法及装置
JP2009194675A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Fujitsu Ltd ネットワーク構成管理プログラム、ネットワーク構成管理装置、ネットワーク構成管理方法
US7930600B2 (en) * 2008-02-26 2011-04-19 International Business Machines Corporation Logical to physical connectivity verification in a predefined networking environment
JP5237034B2 (ja) * 2008-09-30 2013-07-17 株式会社日立製作所 イベント情報取得外のit装置を対象とする根本原因解析方法、装置、プログラム。
JP5363213B2 (ja) * 2009-06-30 2013-12-11 東京エレクトロン株式会社 異常検出システム、異常検出方法、記憶媒体及び基板処理装置
JP5623244B2 (ja) * 2010-11-05 2014-11-12 アズビル株式会社 イベント分析装置、イベント分析方法およびイベント分析プログラム
EP2681631A1 (de) * 2011-05-19 2014-01-08 Siemens Aktiengesellschaft Prozessvisualisierung in einem automatisierungssystem
US8782525B2 (en) * 2011-07-28 2014-07-15 National Insturments Corporation Displaying physical signal routing in a diagram of a system
JP6057750B2 (ja) * 2013-02-04 2017-01-11 日本電信電話株式会社 ログ可視化操作画面制御システム及び方法
JP6204058B2 (ja) * 2013-05-07 2017-09-27 株式会社ジェイテクト Plc通信システム
JP6127755B2 (ja) * 2013-06-13 2017-05-17 オムロン株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法および制御プログラム
US20160255139A1 (en) * 2016-03-12 2016-09-01 Yogesh Chunilal Rathod Structured updated status, requests, user data & programming based presenting & accessing of connections or connectable users or entities and/or link(s)
CN103761173A (zh) * 2013-12-28 2014-04-30 华中科技大学 一种基于日志的计算机系统故障诊断方法及装置
JP2015176370A (ja) 2014-03-14 2015-10-05 オムロン株式会社 制御システム、方法、プログラムおよび情報処理装置
US9832802B2 (en) * 2015-12-15 2017-11-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating communications via a mobile internet-enabled connection interface

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